[发明专利]一种ABS接枝胶乳的制备方法及制备的ABS树脂

说明书

本发明公开了一种ABS接枝胶乳的制备方法，包括制备聚丁二烯胶乳，然后由聚丁二烯胶乳制备具有交联亲水层的聚丁二烯胶乳，最后将具有交联亲水层的聚丁二烯胶乳与苯乙烯、丙烯腈接枝聚合制得ABS接枝胶乳。以本发明所述ABS接枝胶乳制备得到的ABS树脂具有高抗冲击性能，抗冲击性能可高达370J/m以上。

技术领域

本发明属于高分子领域，具体涉及一种ABS接枝胶乳的制备方法及制备的ABS树脂。

背景技术

ABS树脂通常是指丁二烯、苯乙烯和丙烯腈的三元共聚物。ABS树脂具有耐化学品性好、抗冲击性好、易加工成型等特点而使其在家电、汽车等诸多领域得到广泛应用。目前行业上ABS树脂多是采用乳液接枝-SAN掺混法制备得到。该方法分为分散相ABS胶粉的制备、连续相SAN树脂的制备以及二者的掺混挤出造粒三部分。具体制备过程是：ABS胶粉是通过先将丁二烯单体进行乳液聚合得到聚丁二烯胶乳，再在聚丁二烯胶乳上接枝苯乙烯、丙烯腈的共聚物得到核壳结构的ABS接枝胶乳，最后ABS接枝胶乳经凝聚、干燥得到ABS胶粉；SAN树脂是通过将苯乙烯、丙烯腈按照指定比例采用连续本体法进行共聚合得到；将ABS胶粉与SAN树脂经掺混、挤出得到ABS树脂。

由上述的接枝方法可知，苯乙烯、丙烯腈对聚丁二烯胶乳的接枝反应是自由基引发的共聚反应。引发剂自由基夺取聚丁二烯分子链上的活泼氢或攻击聚丁二烯分子链上残余的双键，形成聚丁二烯长链自由基，由该自由基引发接枝单体(苯乙烯、丙烯腈)进行共聚反应。为保证作为分散相的ABS胶粉与作为连续相的基体SAN树脂具有良好的相容性，要求在接枝过程中苯乙烯、丙烯腈的共聚比与连续相的SAN树脂中的苯乙烯、丙烯腈的共聚比要尽量一致。但是在接枝过程中，由于相似相容作用，苯乙烯相较于丙烯腈更易扩散至聚丁二烯胶乳内部进行内接枝反应，这会导致苯乙烯、丙烯腈在聚丁二烯乳胶粒外部的接枝反应中苯乙烯含量下降，又由于丙烯腈单体的聚合活性低于苯乙烯，聚丁二烯乳胶粒外部的接枝反应中丙烯腈单体的富集导致苯乙烯、丙烯腈共聚链段的共聚比偏离配方设计的共聚比，以其制备得到的ABS胶粉与SAN树脂在共混挤出过程中相容性下降，因而制备的ABS树脂抗冲击性能降低。

为得到具有高抗冲击性能的ABS树脂，专利申请CN109071916A公开了一种ABS接枝共聚物的制备方法。该专利通过在接枝过程中加入反应性的磷酸酯类乳化剂，利用该类型的乳化剂能够消耗体系中的金属离子等杂质的特点，得到了色相好、抗冲击强度高的ABS树脂。但该方法所采用的反应性的磷酸酯类乳化剂价格昂贵，不利于大规模工业化生产。专利申请CN108368210A公开了一种热塑性树脂和热塑性树脂组合物的制备方法。该专利通过将大粒径和小粒径的聚丁二烯胶乳混合后进行共同接枝，利用小粒径胶乳比表面积大、更易发生接枝反应的特点，得到了高抗冲击性能的ABS树脂。该方法需要分别制备两种不同粒径胶乳，生产工序繁琐，生产效率低。

因此，需要开发一种适于工业化的用于制备高抗冲ABS树脂的ABS接枝胶乳的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ABS接枝胶乳的制备方法，以本发明所述ABS接枝胶乳制备得到的ABS树脂具有高抗冲击性能，抗冲击性能可高达370J/m以上，生产效率高，适于工业化应用。

为达到以上发明目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种ABS接枝胶乳的制备方法，包括以下步骤：在制备聚丁二烯胶乳过程中加入亲水性单体并用氧化锌交联，再以弱亲水性单体与交联单体对所得胶乳包壳得到具有交联亲水层的聚丁二烯胶乳，最后将苯乙烯、丙烯腈接枝到具有交联亲水层的聚丁二烯胶乳上得到所述的ABS接枝胶乳。

通本发明的方法可以得到“核-中间层-壳”结构的ABS接枝胶乳：

核表面亲水交联改性：

丁二烯聚合制备聚丁二烯胶乳后期，加入亲水性单体，之后再加氧化锌交联，得到表面亲水改性、同时氧化锌交联的聚丁二烯胶乳(核)；

中间层